Принципът на работа и монтаж на климатични инсталации с оползотворяване на топлината

Системите за вентилация със сгъстен въздух и смукателна вентилация с оползотворяване на топлината се появяват сравнително напоследък, но бързо се увеличават популярността им и стават доста популярни в системата. Устройствата са в състояние да вентилират напълно стаята през студения период, като същевременно поддържат оптималната температура на входящия въздух.

При използване на снабдяваща и изсмукваща вентилация през есенно-зимния период, често има проблем с поддържането на топлината в помещението. Потокът от студен въздух, идващ от вентилацията, се влива в пода и допринася за създаването на неблагоприятен микроклимат.Най-честият начин за решаване на този проблем е да се инсталира нагревател, който загрява потока от студен уличен въздух, преди да се помести в стаята. Въпреки това, този метод е доста енергийно интензивен и не пречи на топлинната загуба на помещението.

Най-доброто решение на проблема е оборудването на вентилационната система с топлообменник. Рекуператорът е устройство, в което каналите за изтичане и подаване на въздух са в непосредствена близост една до друга. Възстановяващият блок позволява частично да се прехвърля топлина от въздуха излизащ от помещението към входящия въздух. Благодарение на технологията за топлообмен между многопосочния въздушен поток е възможно да се спести до 90% от електроенергията, освен това през лятото устройството може да се използва за охлаждане на входящите въздушни маси.

Топлинният рекуператор се състои от тяло, покрито с топло и шумоизолиращи материали, и е изработено от листова стомана. Тялото на устройството е достатъчно силно и е в състояние да издържи натоварването от теглото и вибрациите.На кутията има отвори за входящ и изходящ поток, а движението на въздуха през инструмента се осигурява от два вентилатора, обикновено от аксиален или центробежен тип. Необходимостта от тяхната инсталация се дължи на значително забавяне на естествената циркулация на въздуха, което се дължи на високата аеродинамична устойчивост на рекуператора. За да се избегне изсмукване на паднали листа, малки птици или механични остатъци, решетка за всмукване на въздух е инсталирана на входа, разположен на улицата. Същата дупка, но отстрани на стаята, също е оборудвана с грил или дифузьор, който равномерно разпределя въздушния поток. При монтирането на разклонените системи въздуховодите са монтирани към отворите.

В допълнение, входовете на двата потока са оборудвани с фини филтри, които предпазват системата от прах и капки от мазнини. Това предпазва каналите на топлообменника от запушване и значително удължава живота на оборудването. Инсталацията на филтри обаче се усложнява от необходимостта от постоянен мониторинг на тяхното състояние, почистване и, ако е необходимо, тяхното заместване.В противен случай запушеният филтър ще действа като естествена пречка за въздушния поток, в резултат на което ще се увеличи съпротивлението му и вентилаторът ще се счупи.

В допълнение към вентилаторите и филтрите, рекуператорите включват нагревателни елементи, които могат да бъдат водни и електрически. Всеки нагревател е снабден с температурно реле и може автоматично да се включва, ако топлината, излизаща от къщата, не се справя с нагряването на входящия въздух. Мощността на нагревателите се избира в строго съответствие с обема на помещението и работната мощност на вентилационната система. При някои устройства обаче, нагревателните елементи предпазват топлообменника от замръзване и нямат ефект върху температурата на входящия въздух.

Елементите на бойлера са по-икономични. Това произтича от факта, че топлоносителят, който се движи върху медна бобина, идва от него от системата за отопление на къщата.От серпентината се загряват пластини, които на свой ред отделят топлина към въздушния поток. Системата за регулиране на бойлера е представена от трипътен вентил, който отваря и затваря водозахранването, клапан за намаляване на налягането, който намалява или увеличава неговата скорост, и смесителна единица, която регулира температурата. Бойлерите се монтират в тръбната система с правоъгълно или квадратно сечение.

Електрическите нагреватели често се монтират на въздуховоди с кръгло напречно сечение, а спиралата действа като нагревател. За правилна и ефективна работа на спиралния нагревател скоростта на въздушния поток трябва да бъде по-голяма или равна на 2 m / s, температурата на въздуха трябва да бъде 0-30 градуса, а влажността на преминаващите маси не трябва да надвишава 80%. Всички електрически нагреватели са оборудвани с таймер и термичен превключвател, който изключва устройството в случай на прегряване.

В допълнение към стандартния набор от елементи, по искане на потребителя, в топлообменниците се монтират въздушни йонизатори и овлажнители, а най-модерните модели са снабдени с електронно управляващо устройство и функция за функция за програмиране, в зависимост от външните и вътрешните условия.Инструменталните панели имат естетически външен вид, позволявайки на рекуператорите да се впишат органично във вентилационната система и да не пречат на хармонията в стаята.

За да разберем по-добре как функционира регенеративната система, трябва да се позове на превода на думата "рекуператор". Буквално това означава "използвано връщане", в този контекст - пренос на топлина. Във вентилационните системи топлообменникът отвежда топлината от въздуха, излизащ от стаята, и го дава на входящите потоци. Температурната разлика между многопосочните въздушни струи може да достигне 50 градуса. През лятото устройството работи обратното и охлажда въздуха, който идва от улицата до температурата навън. Средно ефективността на устройствата е 65%, което позволява рационално използване на енергийните ресурси и значително спестява електроенергия.

На практика топлообменът в топлообменника е както следва: принудителната вентилация задвижва излишно количество въздух в помещението, в резултат на което замърсените маси се принуждават да напуснат стаята през канал за изгорели газове. Излизащият топъл въздух преминава през топлообменника, като загрява стените на конструкцията.В същото време потокът от студен въздух се придвижва към него, което отнема топлината, получена от топлообменника, без да се смесва с изтощените потоци.

Охлаждането на въздуха, излизащ от помещението обаче, води до образуване на кондензат. При добро представяне на вентилаторите, които дават на въздушните маси висока скорост, кондензатът няма време да падне върху стените на устройството и излиза навън с въздушната струя. Но ако скоростта на въздуха не е достатъчно висока, тогава водата започва да се натрупва вътре в устройството. За тази цел в конструкцията на топлообменника е включена палета, която е разположена при лек наклон към отвора за оттичане.

През отвора за изтичане водата навлиза в затворения резервоар, който е монтиран отстрани на стаята. Това е продиктувано от факта, че натрупаната вода може да замръзне изходящите канали, а кондензатът няма да бъде изтощен никъде. Не се препоръчва използването на събрана вода за овлажнители: течността може да съдържа голям брой патогенни микроорганизми и следователно трябва да се излее в канализационната система.

Въпреки това, ако все още се образува студ от кондензация, се препоръчва инсталирането на допълнително оборудване - байпас.Това устройство е направено под формата на байпасен канал, през който входящият въздух ще влезе в стаята. В резултат топлообменникът не загрява входящите потоци, но консумира топлината само за топене на лед. Входящият въздух, от своя страна, се нагрява с помощта на нагревател, който се включва синхронно с байпаса. След като цялото замръзване е топено и водата е въведена в резервоара, байпасът е изключен и рекуператорът започва да работи в нормален режим.

В допълнение към монтажа на байпаса, против заледяване се използва хигроскопичен пулп. Материалът е в специални касети и абсорбира влага преди да има време да попадне в кондензата. Влагата преминава през целулозния слой и се връща в стаята с входящия поток. Предимствата на такива устройства са проста инсталация, опционално монтиране на колекция за кондензат и резервоар за съхранение. В допълнение, ефективността на топлообменнитеците на касетовата целулоза не зависи от външните условия, а ефективността е повече от 80%. Недостатъците включват невъзможността за използване в помещения с прекомерна влажност и високата цена на някои модели.

Съвременният пазар на вентилационно оборудване представлява широк избор от топлообменници от различен тип, които се различават помежду си както в дизайна, така и в метода на топлообмен между потоците.

• Пластични модели са най-простият и най-често срещан тип рекуператори, те се отличават с ниска цена и дълъг експлоатационен живот. Топлообменникът на моделите се състои от тънки алуминиеви плочи, които имат висока топлопроводимост и значително повишават ефективността на устройствата, които при моделите с плочки могат да достигнат 90%. Индикаторите за висока ефективност се дължат на особеностите на структурата на топлообменника, чиито плочи са разположени по такъв начин, че двата потока да се редуват между тях под ъгъл от 90 градуса един към друг. Последователността на преминаване на топли и студени струи е възможна чрез огъване на ръбовете на плочите и запечатване на фугите с полиестерни смоли. В допълнение към алуминия, за производство на плочи, използващи сплави от мед и месинг, както и полимерни хидрофобни пластмаси. Въпреки това, освен предимствата, топлообменниците имат свои собствени слабости. Недостатъкът на моделите е високият риск от кондензация и образуване на лед, което се дължи на твърде тясното подреждане на плочите един към друг.

• Ротари модели Те се състоят от тяло, вътре в което се върти цилиндричен ротор, състоящ се от профилни плочи. По време на въртенето на ротора, топлината се прехвърля от изходящите потоци към входящите, в резултат на което има леко смесване на масите. И въпреки че скоростта на смесване не е критична и обикновено не надвишава 7%, подобни модели не се използват в детски и лечебни заведения. Нивото на възстановяване на въздушната маса зависи изцяло от скоростта на въртене на ротора, която е зададена в ръчен режим. Ефективността на роторните модели е 75-90%, рискът от образуване на лед е минимален. Последното се дължи на факта, че по-голямата част от влагата се задържа в барабана и след това се изпарява. Недостатъците включват сложността на поддръжката, високото натоварване на шума, което се дължи на наличието на движещи механизми, както и на размера на устройството, невъзможността за монтиране на стената и вероятността от миризми и прах по време на работа.

• Камерни модели Те се състоят от две камери, между които има общ амортисьор. След загряване, тя започва да се върти и да затича студен въздух в топлата камера.Тогава отопляваният въздух влиза в стаята, амортисьорът се затваря и процесът се повтаря отново. Въпреки това, топлообменникът в камерата не получава широка популярност. Това се дължи на факта, че клапата не е в състояние да осигури пълна плътност на камерите, така че въздушният поток е смесен.

• Тръбни модели се състои от голям брой тръби, които съдържат фреон. В процеса на отопление от изходящите потоци газът се издига до горните участъци на тръбите и загрява входящите потоци. След като топлината се освободи, фреонът поема течна форма и преминава към долните части на тръбите. Предимствата на тръбните топлообменници включват достатъчно висока ефективност, достигаща 70%, липса на движещи се части, липса на бръмчене по време на работа, малък размер и дълъг експлоатационен живот. Недостатъците са голямото тегло на моделите, поради наличието на метални тръби в дизайна.

• Модели с междинна охлаждаща течност се състои от два отделни канала, преминаващи през топлообменник, напълнен с разтвор на вода-гликол. В резултат на преминаването през топлинния възел отработеният въздух отделя топлина към охлаждащата течност и това от своя страна загрява входящия поток.Предимствата на модела включват неговата дълготрайност, поради липсата на подвижни части, а сред минусите се отбелязва ниската ефективност, достигаща само 60%, и предразположението към образуване на кондензат.

Благодарение на голямото разнообразие от топлообменници, представени на потребителите, не е трудно да се избере желаният модел. Освен това, всеки тип устройство има своя собствена тясна специализация и препоръчително място за инсталиране. Така че, когато купувате устройство за апартамент или частна къща, е по-добре да изберете класически ламеларен модел с алуминиеви плочи. Такива устройства не изискват поддръжка, не изискват редовна поддръжка и се характеризират с дълъг експлоатационен живот.

Този модел е идеален за използване в жилищна сграда. Това се дължи на ниското ниво на шума по време на работа и компактния размер. Тръбните модели също се оказаха добра идея за лична употреба: те са малки и не бръмчат. Разходите за такива топлообменници обаче малко надвишават разходите за плочата, така че изборът на устройството зависи от финансовите възможности и личните предпочитания на собствениците.

При избора на модел за производствената работилница, нехранителният склад или подземният паркинг трябва да се съсредоточат върху ротационните устройства. Такива устройства имат висока мощност и висока производителност, което е един от основните критерии за работа в големи пространства. Рекуператорите с междинна охладителна течност също се доказаха, но поради ниската си ефективност те не са толкова популярни, колкото барабаните.

За да не се бърка с избора на топлообменника, е необходимо да се изчисли ефективността и ефективността на устройството. За да изчислите ефективността, използвайте следната формула: K = (Tn - Tn) / (Tv - Tn), където Tp означава температурата на входящия поток, Tn - външната температура и Tv - стайната температура. След това трябва да сравните стойността си с най-високия възможен показател за ефективност на закупеното устройство.Обикновено тази стойност е посочена в техническото удостоверение на модела или друга придружаваща документация. Въпреки това, при сравняване на желаната ефективност и тази, посочена в паспорта, следва да се припомни, че всъщност този коефициент ще бъде малко по-нисък от този, посочен в документа.

Познавайки ефективността на даден модел, можете да изчислите неговата ефективност. Това може да бъде направено по следната формула: E (W) = 0.36xPxKx (TV - Tn), където P ще бъде въздушния поток и измерен в m3 / h. След като са направени всички изчисления, разходите за закупуване на топлообменника трябва да бъдат сравнени с неговата ефективност, превърнати в паричен еквивалент. Ако покупката се оправдае, устройството може да бъде закупено безопасно. В противен случай трябва да обмислите алтернативни методи за отопление на входящия въздух или да инсталирате няколко по-прости устройства.

При самостоятелно проектиране на устройството, трябва да се има предвид, че противодействащите устройства имат най-висока топлообменна ефективност. Следват кръстосана точност, а на последното място се намират еднопосочни въздуховоди. В допълнение, колко интензивно ще бъде топлообменът, зависи пряко от качеството на материала,дебелината на разделителните стени, както и колко дълго въздушните маси ще бъдат вътре в устройството.

Монтажът и монтажът на възела могат да се извършват самостоятелно. Най-простият тип домашно устройство е коаксиален топлообменник. За неговото производство вземете две-метрова пластмасова тръба за отводняване с размери 16 см и въздушна гофрирана алуминиева форма с дължина 4 м, диаметърът на който трябва да бъде 100 мм. В краищата на адаптори за износване на големи тръби, сплитери, с които устройството ще се свърже към канала, а вътрешността на гофрирането ще се завърти, докато спирала. Топлообменникът е свързан към вентилационната система по такъв начин, че топъл въздух да прониква през гофрирането и студеният въздух да минава през пластмасовата тръба.

В резултат на този проект, не се получава смесване на потоци, а външният въздух има време за загряване, движейки се вътре в тръбата. За да подобрите производителността на устройството, можете да го комбинирате с подземен топлообменник. В процеса на тестване такъв топлообменник дава добри резултати. Така че при външна температура от -7 градуса и вътрешна температура от 24 градуса,производителността на устройството е около 270 кубически метра на час, а температурата на входящия въздух е 19 градуса. Средната цена на един домашен модел е 5 хил. Рубли.

При самостоятелно производство и монтаж на топлообменника трябва да се има предвид, че колкото по-дълъг е топлообменникът, толкова по-голяма ще бъде ефективността на инсталацията. Следователно, опитни занаятчии препоръчват събирането на топлообменник от четири сегмента от по 2 м всяка, след провеждане на предварителна топлоизолация на всички тръби. Проблемът за изтичането на кондензат може да бъде разрешен чрез инсталиране на приспособление за източване на водата и самото устройство трябва да бъде поставено леко наклонено.

По принцип потребителите говорят много добре за рекуператорите. Има ефективно отопление на входящия въздух и възможността за значително спестяване на сметки за електричество. От минусите имайте предвид високата цена на устройствата, образуването на лед от кондензат и шум при работа с някои модели.

За да научите как да инсталирате вентилация с принудително въздух със собствените си ръце, вижте следното видео.